Свойства резины, наполненной каолинами

18.06.2018
Резины из натурального каучука (нк)


Твердые каолины придают резине большую прочность на разрыв и повышают модуль ее прочности по сравнению с мягкими каолинами (табл. 8-13). Кроме того, твердые каолины придают несколько меньшую скорость вулканизации. Эти различия становятся менее заметными при увеличении степени наполнения резины каолинами. Твердые каолины обычно дают более высокие цифры разрыва, чем мягкие каолины, и опять разница между этими каолинами уменьшается при увеличении степени наполнения резины каолинами. Каолины, особенно их твердые разновидности, придают резине хорошую устойчивость к истиранию. Кроме сажи, известно только немного светлых пигментов, превосходящих в этом отношении каолин. Характеристика каолинов по теплообразованию в резине зависит от усиливающего эффекта таким же образом, как при использовании других пигментов. Твердые каолины развивают несколько более сильное нагревание при изгибе резины, чем мягкие каолины.

На упругие свойства резин из натурального каучука, пигментированных каолинами, в значительной степени оказывает влияние его вид. Так, твердые каолины дают резиновые смеси с более низкой энергией упругости (отскока), чем аналогичные смеси, наполненные мягкими глинами.

Каолины для резиновой промышленности заметно различаются по шприцуемости (экструзии, выдавливанию) резиновых смесей. При использовании твердых каолинов скорость экструзии уменьшается очень быстро с увеличением их введения. В случае же использования мягких каолинов может быть проведено гораздо большее наполнение каолинами без уменьшения скорости экструзии. В большинстве случаев различия в скорости экструзии в пределах наполнения резины 40—70 объемами мягких каолинов не очень заметны; фактически иногда скорость экструзии в действительности увеличивается при наполнении до 60 объемов.

Если каолины не содержат вредных соединений меди, железа и марганца, скорость старения наполненных смесей аналогична скорости старения резиновых смесей, наполненных другими пигментами.

В табл. 8-14 приведены сравнительные данные по водопоглощению твердых и мягких каолинов и других пигментов, применяемых в резиновой промышленности. Эти данные свидетельствуют о том, что твердые каолины превосходят не только мягкие каолины, но и все другие пигменты по содержанию адсорбированной воды.

На некоторые физические свойства резиновых смесей, наполненных каолинами, оказывает заметное влияние тип используемого ускорителя. Например, скорость выдавливания и пластичность резиновых смесей с каолинами явно изменяются при разных ускорителях.

Синтетический каучук GR-S (бутадиен-стироловый сополимер)


Как и в случае натурального каучука, твердые каолины в синтетических каучуках замедляют вулканизацию по сравнению с мягкими каолинами. Превосходство твердых каолинов над мягкими в степени усиления заметнее в GR-S-каучуках (бутадиен-стироловых), чем в натуральных. Однако характеристики по модулю резин на этих каучуках (GR-S), наполненных твердыми и мягкими каолинами, заметно не отличаются друг от друга. Существенных различий в модулях таких резин не наблюдается до тех пор, пока не будут достигнуты очень высокие степени наполнения каолинами. У этих резин с мягкими каолинами устойчивость к истиранию на 5—10% выше по сравнению с резинами, наполненными твердыми каолинами, и этих двух — по сравнению с природными каучукамщ наполненными соответственно мягкими и твердыми каолинами.

Хотя многие факторы действуют в направлении улучшения устойчивости шинных протекторов к износу по растрескиванию, было установлено, что добавка к бутадиен-стирольным резинам для шинных протекторов относительно небольшого количества твердых каолинов заметно сокращает их износ. В этом отношении твердые каолины значительно лучше мягких.

Твердые каолины для резиновой промышленности представляют собой уникальный усиливающий пигмент для бутадиен-стирольных каучуков. В пределах наполнения до 40 объемов твердые каолины дают лучшие показатели прочности, чем большинство других светлых пигментов и термических саж. Мягкие каолины равны обычным светлым пигментам по влиянию на показатели прочности резин.

Синтетический каучук GR-M (неопрен)


При использовании в качестве критерия усиления испытаний на раздир по методу Гудрича было установлено, что твердые каолины для резиновой промышленности придают резине большую устойчивость на раздир. Более того, каолины дают характерное увеличение устойчивости на раздир при повышении степени наполнения вплоть до 80 объемов.

Синтетический каучук GR-I (бутиловый)


За исключением наполнителей, обладающих наиболее высокой дисперсностью, таких, как канальная сажа, обычные пигменты для резины не увеличивают прочности на растяжение резиновых смесей на бутиловом каучуке. Однако каолины для резиновой промышленности, другие обычные светлые пигменты и сажа в различной степени улучшают устойчивость на раздир резиновых смесей на бутиловом каучуке.

Каолины в целом как класс усиливают эти резины в той же степени, как и другие светлые пигменты. В тех случаях, когда высокое усиление тонкодисперсными черными наполнителями не требуется или если необходимо получить цветные резиновые изделия, например красные автомобильные камеры, вполне могут использоваться каолины марок, предназначенных для применения в резиновой промышленности.

В резинах из бутиловых каучуков каолины, кроме того, используются в производстве резин для черных автомобильных камер. Было установлено, что небольшие количества глин способствуют получению гладкой поверхности при экструзии этих смесей при производстве камер.

Синтетический каучук буна N


Практически все пигменты увеличивают прочность на разрыв резиновых смесей из каучука буна N, но особенно хорошие результаты дает сажа. В целом глины дают сравнительно лучшие результаты, чем другие несажные пигменты. Твердые каолины придают этим резинам лучшие физические свойства, чем мягкие каолины.